Mikroplastik lässt sich heute in allen Weltmeeren, in Flüssen, Seen, Böden und sogar in der Luft nachweisen.
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Materialien und Produkte stehen über ihren gesamten Lebenszyklus von der Herstellung über die Nutzung bis zur Entsorgung in Wechselwirkung mit ihrer Umwelt, werden durch diese beeinflusst und üben selbst einen Einfluss auf ihre Umgebung aus. Dabei können die Materialien durch biotische und abiotische Einflüsse verändert werden, oder auch Schadstoffe oder andere Materialbestandteile in ihre Umgebung abgeben. Die BAM entwickelt Konzepte und Methoden, um solche Wechselwirkungen quantitativ und qualitativ zu beschreiben. Entsprechend der BAM Mission Sicherheit in Technik und Chemie, wird der Einfluss der Umwelt auf die Materialien ermittelt, Lösungen zum Schutz von Materialien und Anlagen erarbeitet und der Einfluss anthropogener Materialien auf die Umwelt erforscht. Mit den gewonnenen Ergebnissen entwickelt die BAM Referenzenmaterial und beteiligt sich an der Weiterentwicklung von Normen und Standards. Die Froschenden stehen in engem Austausch mit einer großen Bandbreite industrieller und politischer Stakeholder.
Abiotische Umwelteinflüsse wie Globalstrahlung, Niederschlag oder Temperaturwechsel können zur Degradation von Materialien und einer damit verbundenen Freisetzung von potenziell gefährlichen Stoffen führen. Die Bewertung des Umweltverhaltens und der Umweltverträglichkeit von Materialien ist daher ein Fokus der Arbeiten. Um Simulationen und Analysen so umweltrelevant wie möglich durchzuführen, stellt die Entwicklung geeigneter Umweltsimulationsverfahren einen weiteren Schwerpunkt der Forschung dar. Im Fokus dabei das Degradationsverhalten, Schadstoffaustrag und Umweltverhalten von folgenden Materialien und Chemikalien:
- Kunststoffe und deren Schadstoffaustrag
- Kunst- und Kulturgüter
- Nanomaterialien
- Freisetzung von PFAS aus Produkten
- Biozide
Die Interaktionen von anthropogenen Materialien und Strukturen mit Organismen in der Umwelt ist ein weiterer Fokus. Dabei wird der Materialkontakt mit Organismen und die entsprechenden biologischen Prozesse als natürlicher Zustand des Gesamtsystems begriffen. Aktuelle Forschungsvorhaben umfassen:
- den Einfluss von Nanomaterialien auf aquatische mikrobielle Gemeinschaften,
- die Rolle von Mikrobiomen auf menschengemachten Oberflächen, z.B. Mikroplastik oder Bauwerksoberflächen, und den damit verbundenen Ökosystemdienstleistungen,
- sowie die Entwicklung und Anwendung von umweltrelevanten und digitalen Analysemethoden.
Für einen effektiven und gleichzeitig umweltverträglichen Schutz vor biologischer Materialschädigung forscht die BAM außerdem an alternativen und nachhaltigen Lösungen.
Das umfasst::
- das Verständnis der Material-Besiedlung von schwarzen Pilzen,
- die Entwicklung von neuen Bioziden (Materialschutzmitteln) sowie antimikrobielle Oberflächenbeschichtungen,
- sowie das Verständnis der Entstehung von Resistenzen gegen Biozide, insbesondere Materialschutzmittel bei Mikroorganismen und möglichen Kreuzresistenzen zu medizinisch wichtigen Antibiotika.
Ausgewählte Projekte
Funktionalisierte Betonoberflächen zur gezielten Einstellung der Biorezeptivität
STOP (Surface Transfer Of Pathogens)
